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1、2003年第31卷第1期 流 体 机 械 59文章编号:1005—0329(2003)01—0059—04单元式直接蒸发冷却空调机的优化设计1,212武俊梅 黄 翔 陶文铨(11西安工程科技学院,陕西西安710048;21西安交通大学,陕西西安710048)摘 要:通过对两种使用不同填料的直接蒸发冷却空调机的性能实验研究,提出单元式直接蒸发冷却空调机优化设计的主要措施,以提高其综合性能,为该种绿色空调设备的进一步推广应用作出贡献。关键词:直接蒸发冷却;空调机;优化设计中图分类号:TM925112文献标识码:AOptimumD
2、esignofDirectEvaporativeCoolingAir2conditioningUnitWuJunmeiHuangXiangTaoWenquanAbstract:Onthebaseoftheexperimentalstudyresults,themainmeasuresofoptimumdesignofdirectevaporativecoolingair2condi2tioningunitareprovided,sothatitscompositeperformanceisimprovedandcontributionstoextendtheapplica
3、tionscopeforthisgreenair2conditioningunitismade.Keywords:direceevaporativecooling;air2conditioningunit;optimumdesign构和参数设计的,能提供给空气和水之间充分的1 直接蒸发冷却空调机简介接触机会,即让它们之间的热、湿交换在填料表面进行,以达到空气被冷却和加湿的目的。考虑到直接蒸发冷却是当水和空气直接接触时,利安装和便于送风的要求,可以采用如图2所示的用水和空气之间的水蒸气分压力差,水蒸发使空空调机结构。空调机的三个侧面用作进风侧,而气失去显热降温而同时得到潜热
4、加湿。在使用循另一个侧面用作出风侧,当然也可以四个侧面均环水时,空气的状态变化过程近似为一等焓过程为进风侧,上面或下面为出风侧面。根据使用要见图1。直接蒸发冷却空调机的冷却效率定义求出风侧可以外接风道送风。循环水通过水泵送为:到填料顶部通过布水器均匀淋下,使填料得到很η=(t1-t2)/(t1-tw)好的润湿,室外新风在风机的作用下穿过填料层式中t1———空调机进口空气干球温度,℃时就与水之间产生热、湿交换。从空调机出来的t2———空调机出口空气干球温度,℃低温而潮湿的空气可以直接作为送风进入室内空tw———进、出口空气湿球温度,℃调。工作过程如图3所示。图1 直接蒸发冷
5、却空气状态变化过程示意图单元式直接蒸发冷却空调机是通过合理的结图2 单元式直接蒸发冷却空调机结构示意图收稿日期:2002—05—24©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.60FLUIDMACHINERYVol.31,No.1,2003空调机冷却效率、外形尺寸、水泵与风机的能耗、寿命、使用安全性等。目前主要有5种不同的填料,即天然植物纤维填料,它是特殊的天然树木经特殊加工而成,俗称木丝;无机填料,它是用添加了特殊化学成分的玻璃纤维制成;有机填料,由添加了特殊化学成分的纸制成;金属填料,目
6、前主要由铝箔制成;无纺布填料,由化纤加工而成。这5[2]种填料主要性能对比如表1。图3 单元式直接蒸发冷却空调机工作原理表1 不同填料的性能对比因为直接蒸发冷却空调机所消耗的能量只有无机有机金属木丝无纺布性能风机和泵的功耗,COP值比普通机械制冷空调机添料填料填料填料填料[1]比表面积较大较大较大大大的大,在干燥地区使用尤其节能;另外其结构简吸湿性好好较差好好单而对环境无污染,所以是一种节能的绿色空调。热工性能好好较差好较好可用于工业、民用、商用等建筑内的降温和加湿,除尘性能好好较好较好较好也可用于种植、养殖棚舍的加湿、降温,另外也可阻力小小小大大用于野外作业工地(如油田
7、)职工宿舍等简易棚屋防腐性能好较好好较好较好的空气调节等。阻燃性好差好差差物理性能好较好好差差2 两种不同填料的直接蒸发冷却空调机性能实由上表可见,无机填料总体性能优良,所以我验结果们在开发单元式直接蒸发冷却空调机时,选用它影响直接蒸发冷却空调机性能的主要因素包作为填料,其典型代表是由瑞典蒙特(Munters)公括填料性能及其厚度δ、被处理空气的湿球温度司研制生产的GLASdek,它以玻璃纤维为基材,经tw、淋水密度q(定义为循环水流量与沿淋水方向特殊成分树脂浸泡,再经高温烧结而成,表面的微填料的断面积之比)、穿过填料层的空气
